Trabalho de conclusão de graduação
Aplicação da teoria cinética granular em risers de FCC
Autor
Pereira, Vitor Lopes
Institución
Resumen
O craqueamento em leito catalítico fluidizado (FCC) visa à conversão de frações
pesadas de óleo, provenientes da destilação do petróleo (gasóleo e resíduos), em produtos
com maior valor agregado (gasolina e GLP). Sabe-se, atualmente, que a maioria das reações
de craqueamento ocorre efetivamente no riser. Portanto, é importante se conhecer o perfil de
distribuição do catalisador ao longo do mesmo. Outro aspecto de interesse neste tipo de
escoamento é a determinação dos pontos mais suscetíveis à erosão, pois, devido à sua
interação com os demais equipamentos, o arranjo da unidade torna-se limitado e a própria
conformação do riser acaba por facilitar o agravamento do processo erosivo. CFD
(Computacional Fluid Dynamics) é o conjunto de ferramentas numéricas e computacionais
utilizadas para resolver, visualizar e interpretar a solução das equações de balanço de
momentum, massa e energia. Tais ferramentas lançam mão de técnicas numéricas avançadas
para solucionar problemas complexos da engenharia, uma vez que esse tipo de simulação
computacional é capaz de predizer fenômenos físicos e físico-químicos que ocorrem em um
dado escoamento. Este trabalho teve por objetivo simular, utilizando o software FLUENT da
ANSYS, o escoamento gás-sólido vertical ao longo de um riser de uma determinada unidade
de FCC. Para tal, foi utilizada uma abordagem euleriana- euleriana para descrever o
comportamento das fases, bem como o modelo de turbulência k-ε para a fase continua e a
teoria cinética granular para a fase dispersa. Os resultados obtidos demonstram que a
metodologia adotada foi capaz de capturar de maneira qualitativa os efeitos importantes para
este tipo de escoamento (distribuição de sólidos, pontos de erosão, etc).